面试题：Rust商店示例中如何实现基本的线程安全数据共享

在Rust中，要在多个线程间安全共享并修改商品库存结构体中的库存数量，可以使用Mutex（互斥锁）或RwLock（读写锁，适用于读多写少场景）结合Arc（原子引用计数指针）来实现。以下以Mutex为例：

use std::sync::{Arc, Mutex};
use std::thread;

// 定义商品库存结构体
struct ProductInventory {
    stock: i32,
}

fn main() {
    // 使用Arc和Mutex来共享和保护库存结构体
    let shared_inventory = Arc::new(Mutex::new(ProductInventory { stock: 100 }));

    let mut handles = vec![];
    for _ in 0..10 {
        let inventory = Arc::clone(&shared_inventory);
        let handle = thread::spawn(move || {
            let mut inventory = inventory.lock().unwrap();
            inventory.stock -= 1;
            println!("当前库存: {}", inventory.stock);
        });
        handles.push(handle);
    }

    for handle in handles {
        handle.join().unwrap();
    }
}

在上述代码中：

Arc<Mutex<ProductInventory>> 用于在多个线程间安全共享 ProductInventory 结构体。Arc 允许在多个线程间共享数据，Mutex 用于保护数据的可变性，确保同一时间只有一个线程可以访问并修改数据。
在每个线程中，通过 lock() 方法获取锁。如果锁可用，lock() 方法返回一个 MutexGuard，它实现了 Deref 和 DerefMut 特性，允许像操作普通结构体引用一样操作 ProductInventory。
操作完成后，MutexGuard 离开作用域时会自动释放锁。

如果是读多写少的场景，可以考虑使用RwLock，代码示例如下：

use std::sync::{Arc, RwLock};
use std::thread;

struct ProductInventory {
    stock: i32,
}

fn main() {
    let shared_inventory = Arc::new(RwLock::new(ProductInventory { stock: 100 }));

    let mut handles = vec![];
    for _ in 0..5 {
        let inventory = Arc::clone(&shared_inventory);
        // 读操作线程
        let read_handle = thread::spawn(move || {
            let inventory = inventory.read().unwrap();
            println!("读操作，当前库存: {}", inventory.stock);
        });
        handles.push(read_handle);
    }

    for _ in 0..2 {
        let inventory = Arc::clone(&shared_inventory);
        // 写操作线程
        let write_handle = thread::spawn(move || {
            let mut inventory = inventory.write().unwrap();
            inventory.stock -= 1;
            println!("写操作，当前库存: {}", inventory.stock);
        });
        handles.push(write_handle);
    }

    for handle in handles {
        handle.join().unwrap();
    }
}

在这个使用RwLock的示例中，读操作可以并发执行（通过read()方法获取ReadGuard），而写操作则需要独占锁（通过write()方法获取WriteGuard），以此提高读多写少场景下的性能。

面试题：Rust商店示例中如何实现基本的线程安全数据共享

知识考点

面试题答案